Kas ir Bora rādiuss?

Savā atoma modelī Nīls Bors izvirzīja teoriju, ka elektroni seko noteiktām apļveida orbītām ap centrālo kodolu, ko notur elektrostatiskais spēks. Šis modelis vēlāk izrādījās nepareizs un tagad tiek uzskatīts par pārāk vienkāršu atomu struktūras aprakstu. Pašreizējās teorijas apraksta elektronu atrašanās vietu sfēriskās varbūtības zonās, kas pazīstamas kā čaulas. Tomēr Bora rādiuss joprojām tiek uzskatīts par noderīgu fizikā, jo tas turpina nodrošināt fizisku mērījumu mazākajam rādiusam, kāds elektronam var būt. Fizikas studenti bieži vispirms apgūst Bora modeli un vienādojumus kā ievadu, pirms pāriet uz sarežģītākiem un precīzākiem modeļiem.

Ūdeņradis ar tikai vienu elektronu ir vienkāršākais no visiem atomiem, tāpēc Bora rādiuss ir balstīts uz to. Bora modelis skaidro, ka elektrona orbīta var mainīties atkarībā no tā enerģijas daudzuma. Bora rādiuss novērtē ūdeņraža elektrona orbītu, kamēr tas atrodas pamata stāvoklī vai ar zemāko enerģiju.

Lai aprēķinātu Bora rādiusu, tiek izmantoti vairāki faktori. Reducētā Planka konstante, kvantu mehānikā izmantotā fiziskā konstante, tiek dalīta ar vairākām citām vienībām. Tie ietver elektrona masu, gaismas ātrumu vakuumā un smalkās struktūras konstanti, kas ir vēl viena fizikālā konstante.

Viens no faktoriem, kas netiek ņemts vērā Bora rādiusa vienādojumā, ir samazināta masa, kas attiecas uz sistēmām, kurās divas vai vairākas daļiņas iedarbojas viena uz otru. Ja rādiusu izmanto kā konstanti vienādojumos, kas attiecas uz sarežģītākiem atomiem, tas ir loģiski un patiesībā ir ērtāk. Tas ir saistīts ar faktu, ka samazinātajai masas korekcijai būtu jāatšķiras no tās, kas nepieciešama ūdeņradim, un, iekļaujot to, regulēšana būtu sarežģītāka. Tomēr tas nedaudz sagroza ūdeņraža atoma rādiusa mērījumus. Lai to aprēķinātu precīzāk, ir otrā formula, kas ietver atoma protona un elektrona Komptona viļņa garumu.